CN102598188B - 模块化测试开关 - Google Patents

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Abstract

一种模块化测试开关组件，包括多个可堆叠特征，其可设置为各种配置。每个模块包括测试开关且包括接合组件中邻接的模块的特征。使用插入穿过组件中的对准的通孔的保持棒将整个测试开关组件固定在一起。

Description

模块化测试开关
背景技术
保护继电器可以在从工厂到发电设施的使用电力的任意环境中发现。继电保护应用可以包括电动机，发电机，变压器，工作站母线，线路和电路，系统接地，网络系统，控制线，控制电路，输电线，控制中继保护，备份，重合闸，同步，用电限制，频率和很多更多的。
典型地，继电器与变流器和变压器结合工作，其将高电流和电压输入减小到继电器、仪表和/或其他相关的仪器可用的水平。继电器通过测试开关端子电连接到电力系统。以这种方式，每个测试开关可以与一个或多个继电器相关。在移除继电器时或当打开邻近的测试开关时，典型地必需短路线路和负载端子。测试开关提供该必需的短路或旁路特征。
虽然电流测试开关是可靠并强健的，变化的客户使用和新的不可预期的使用要求在测试开关的设计上的更大的灵活性。因此，该领域需要一种能够满足扩大的客户需求的更灵活的测试开关。
发明内容
根据本发明的一个方面，模块化测试开关包括多个中间模块，第一端模块，和第二端模块。模块位于堆叠布置中，其中第一端模块和第二端模块位于堆叠布置的相对端。每个模块包括接合特征用于接合堆叠布置中的邻近的模块。每个模块带有测试开关。
附图说明
图1是根据本发明的测试开关组件在盖组件位于关闭方向的上部左前侧视图。
图2是图1的测试开关组件的上部左后侧视图。
图3是图1的测试开关组件的左侧视图。
图4是测试开关组件在盖组件位于打开方向的上部左前侧视图。
图5是图4中的测试开关组件的左侧视图。
图6是开关组件的上部左前侧视图。
图7是测试开关组件的分解视图。
图8是中间模块的上部右前侧视图。
图9是中间模块的上部左后侧视图。
图10是中间模块的前视图。
图11是左侧模块的上部右前侧视图。
图12是左侧模块的上部左后侧视图。
图13是左侧模块的前视图。
图14是右侧模块的上部右前侧视图。
图15是右侧模块的上部左后侧视图。
图16是右侧模块的前视图。
图17是具有示出的电力部件的中间模块的分解视图。
图18是盖子的上部左前侧视图。
图19是盖子的上部右前侧视图。
图20是盖子的上部左后侧视图。
具体实施方式
模块化测试开关端子(这里以下称“测试开关”)如图1-6所示且大体上由数字10指代。测试开关10包括开关组件12和枢转盖组件14。开关组件12包括多个开关模块，包括中间模块18a-d，左端模块20和右端模块22。将变得显而易见的是，虽然本发明包括六个(6)模块，测试开关可容易地扩展因此可以根据本发明组装任何数量的模块以形成开关组件12。
现在参考图8-10，其示出了去除了电力部件的中间模块，每个中间模块18包括由不导电材料制成的壳体24。壳体24包括基本上平的左侧壁26和基本上平的右侧壁28。壁26和28是平行的且通过从壁26/28的顶边缘32延伸到壁26/28的底边缘34的中间壁30连接。向后延伸的壁36从中间壁30到壁26/28的后边缘38向后凸出。以这种方式，在中间壁30的前面42和壁26/28向内面向的表面之间限定前室40。同样的，在中间壁30的后面46，壁26/28的向内面向的表面和向后延伸的壁36的顶面48之间限定顶后室44。在中间壁30的后面46，壁26/28的向内面向的表面和向后延伸的壁36的底面52之间限定底后室50。
孔54a从前室40到顶后室44延伸穿过中间壁30且孔54b从前室40到底后室50延伸穿过中间壁30。如将在以下更详细描述的，提供孔54a和54b以允许电引线从前室向后室延伸。
中间模块18配置为接合相邻模块(中间，左端或右端模块)以保持开关组件12的结构完整性。因此，每个壳体24包括纵向的凸起56，其从右侧壁28向外延伸并从后边缘38向前延伸。在横截面中，凸起56可以包括半圆部分58，虽然也可以使用其他横截面形状。凸起56适于接合从左侧壁26向内延伸并从后边缘38向前延伸的槽60。以这种方式，例如，当两个中间模块18相互邻近定位时，第一个模块的凸起56将被接收在第二个模块的槽60中。
每个壳体24进一步包括顶肋61和底肋63，其在左和侧壁26和28之间延伸，分别贴近前顶边缘和前底边缘。一对销64a和64b分别从顶肋61和底肋63右侧向外延伸。销64的尺寸设置为且定位为被接收在从顶肋61和底肋63的左侧分别向内延伸的配合孔66a和66b中。因此明显的是，每个中间模块18在三个(3)点(即凸起56/槽60，销64a/孔66a，和销64b/孔66b)处接合相邻的模块。
每个壳体24进一步包括从左侧壁26向右侧壁28穿过中间壁30延伸的通孔68。在本实施例中，通孔68在横截面中成形为六角形，虽然也可以使用其他横截面形状。如将在稍后更详细描述的，通孔68接收保持杆70，借此将开关组件12固定在一起。
壳体24进一步包括间隔开的，平行且从壳体24的前底边缘向前延伸的一对铰链法兰72。铰链法兰72包括在其向外面向的外表面上的凹部74。如将在稍后更详细描述的，铰链法兰72用于将盖组件14以铰接方式固定到开关组件14。
现在参考图11-13，其示出了去除了电力部件的左端模块，每个左端模块20包括由不导电材料制成的壳体80。壳体80包括大体平的左侧壁82和大体平的右侧壁84。壁82和84是平行的且由从壁82/84的顶边缘88延伸到壁82/84的底边缘90的中间壁86连接。向后延伸的壁92从中间壁86到壁82/84的后边缘94向后凸起。以这种方式，在中间壁96的前面98和壁82/84的向内面向的表面之间限定前室96。同样的，在中间壁86的后面102，壁82/84的向内面向的表面和向后延伸的壁92的顶面104之间限定顶后室100。在中间壁86的后面102，壁82/84的向内面向的表面和向后延伸的壁92的底面108之间限定底后室106。
孔110a从前室96到顶后室100延伸穿过中间壁86且孔110b从前室96到底后室106延伸穿过中间壁86。如将在以下更详细描述的，提供孔110a和110b以允许电引线从前室向后室延伸。
左端模块20配置为接合邻近右侧壁84的中间模块以保持开关组件12的结构完整性。因此，每个壳体80包括纵向的凸起112，其从右侧壁84向外延伸并从后边缘94向前延伸。在横截面中，凸起112可以包括半圆部分114。凸起112适于接合中间模块18上的槽60。以这种方式，例如，当左端模块20邻近中间模块18定位时，左端模块20的凸起112将被接收在中间模块18的槽60中。
壳体80进一步包括沿着贴近其前边缘的左侧壁82延伸的法兰116。法兰116在右侧壁84和左侧壁82之间包围并延伸。孔117延伸穿过法兰116以利于使用标准安装硬件将整个组件安装到面板(未示出)。
一对销118a和118b分别从贴近顶边缘88和底边缘90的法兰116右侧向外延伸。销118的尺寸设置为且定位为被接收在中间模块18的孔66a和66b中。因此明显的是，左端模块20在三个(3)点(即凸起112/槽60，销118a/孔66a，和销118b/孔66b)处接合相邻的中间模块18。
壳体80进一步包括从左侧壁82向右侧壁84穿过中间壁86延伸的通孔120。在本实施例中，通孔120在横截面中成形为六角形，虽然也可以使用其他横截面形状。通孔120接收保持杆70，借此将开关组件12固定在一起。
壳体80进一步包括从壳体80的前底边缘向前延伸的铰链法兰122。铰链法兰122包括在其向外面向的表面(左面)上的凹部124。如将在稍后更详细描述的，铰链法兰122用于将盖组件14以铰接方式固定到开关组件14。
壳体80进一步包括翼片126，其从法兰116向上延伸。翼片126包括开口128，如将在稍后更详细描述的，其用于将盖组件14固定在关闭位置。壳体80进一步包括凸起边缘130，其带有面朝外的磁铁132。如将在稍后更详细描述的，磁铁132帮助将盖组件14保持在关闭方向。
现在参考图14-16，其示出了去除了电力部件的右端模块22，每个右端模块22包括由不导电材料制成的壳体140。壳体140包括大体平的左侧壁142和大体平的右侧壁144。壁142和144是平行的且由从壁142/144的顶边缘148延伸到壁142/144的底边缘150的中间壁146连接。向后延伸的壁152从中间壁146到壁142/144的后边缘154向后凸起。以这种方式，在中间壁146的前面158和壁142/144向内面向的表面之间限定前室156。同样的，在中间壁146的后面162，壁142/144的向内面向的表面和向后延伸的壁152的顶面164之间限定顶后室160。在中间壁146的后面162，壁142/144的向内面向的表面和向后延伸的壁152的底面168之间限定底后室166。
孔170a从前室156到顶后室160延伸穿过中间壁146且孔170b从前室156到底后室166延伸穿过中间壁146。如将在以下更详细描述的，提供孔170a和170b以允许电引线从前室向后室延伸。
右端模块22配置为接合邻近左侧壁142的中间模块以保持开关组件12的结构完整性。因此，每个壳体140包括槽172，其从左侧壁142向内延伸并从后边缘154向前延伸。槽172适于接合中间模块18上的凸起56。以这种方式，当右端模块22邻近中间模块18定位时，右端模块22的槽172将接收中间模块18的凸起56。
壳体140进一步包括沿着贴近其前边缘的右侧壁142延伸的法兰176。法兰176在右侧壁144和左侧壁142之间包围并延伸。孔177延伸穿过法兰176以利于使用标准安装硬件将整个组件安装到面板(未示出)。
一对孔178a和178b分别从贴近顶边缘148和底边缘150的法兰176左侧向内延伸。孔178的尺寸设置为且定位为接收中间模块18的销64a和64b。因此明显的是，右端模块22在三个(3)点(即凸起56/槽172，销64a/孔1786a，和销64b/孔178b)处接合相邻的中间模块18。
壳体140进一步包括从左侧壁142向右侧壁144穿过中间壁146延伸的通孔180。在本实施例中，通孔180在横截面中成形为六角形，虽然也可以使用其他横截面形状。通孔180接收保持杆70，借此将开关组件12固定在一起。
壳体140进一步包括从壳体140的前底边缘向前延伸的铰链法兰182。铰链法兰182包括在其向外面向的表面(右面)上的凹部184。如将在稍后更详细描述的，铰链法兰182用于将盖组件14以铰接方式固定到开关组件14。
壳体140进一步包括凸起边缘174，其带有面朝外的磁铁。如将在稍后更详细描述的，磁铁175帮助将盖组件14保持在关闭方向。
现在参考图17，每个壳体24，80和14，带有包括顶部电连接件186和底部电连接件188的电力组件。底部电连接件188带有枢转短路刀189，其可旋入或旋出与顶部电连接件186的电连接。电力组件也可以包括电流测试插座16，其允许平刀插入顶部和底部电连接件186和188之间的电力通道。顶部导体192连接到顶部电连接件186且延伸穿过顶部孔54a/110a/170a到螺纹引线194a，其位于顶后室44/100/160中且配置为用于电连接到外部电路。同样的，底部导体196连接到底部电连接件188且延伸穿过底部孔54b/110b/170b到位于底后室50/56/166中的螺纹引线194b，其配置为用于电连接到外部电路。
现在参考图18-20，盖组件14包括一个或多个单独的盖子200，每个盖子包括左侧壁202，右侧壁204，阶梯前壁206，顶壁208和底壁210。铰链凸起214从每个侧壁202和204的后边缘212向后延伸。每个铰链凸起214包括在其向内面向的表面上的凸起部分216。凸起部分216被接收在铰链法兰72/122/182的凹部74/124/184之中。以这种方式，盖子200可枢转地固定到开关组件12。
在左侧壁202上凸起特征218邻近且位于孔220后面。右侧壁204也包括凸起特征218和孔220，然而，朝向是相反的，因此孔218位于凸起特征218的后面。以这种方式，可以看到当盖子200设置得邻近第二盖子时，凸起特征218被接收在孔220中以阻止在其之间的相对运动。因此，如图1和4所见，盖组件14中的每个盖子200作为一个单独单元旋转。
盖子200在顶壁208和前壁206上进一步包括显示区域222。识别信息可以印刷或固定到显示区域222。盖子200进一步包括从顶壁208向上延伸的翼片224。翼片224包括穿过其的开口226，如图1中所见，当盖组件12在关闭配置时与开口128对准。锁或其他固定装置可以设置得穿过开口128和224以防止盖组件12意外或无意地打开。
在侧壁202和204的内表面上，盖子200也可以包括磁铁228。磁铁228与在相邻盖子200上的磁铁228对准以将盖组件14保持在一起。在位于关闭方向时磁铁228(在盖组件14的外端)也可以与磁铁132和175对准以将盖组件14保持在关闭方向。
因此，明显的是开关组件12是模块化且可堆叠的，因此使得用户可以增加或减少开关模块以达到其特定需求。例如，虽然现有实施例包括六个(6)开关模块(一个左侧模块，一个右侧模块和四个中间模块)，可以使用更多或更少中间模块以获得具有任意数量开关的开关组件12。
进一步应当意识到，盖组件14也是模块化且可堆叠的，因此使得用户可以增加或减少适当数量的盖子200以足够覆盖开关组件12。因此，测试开关10可以容易扩展以满足用户需求。
可以理解前面的一个或多个示例性实施例的描述意在仅仅是对本发明的说明，而不是穷举。普通技术人员将能够在不背离如所附权利要求所限定的本发明精神或范围的情况下，对公开的主题的一个或多个实施例做出一定的增加，删除，和/或修改。

Claims (8)

1.一种模块化测试开关，包括：
多个中间模块；
第一端模块；
第二端模块；
每个所述模块带有测试开关并且位于堆叠布置中，其中所述第一端模块和所述第二端模块位于所述堆叠布置的相对端处，每个所述模块包括用于接合在所述堆叠布置中的相邻模块的接合特征且每个所述模块带有测试开关，其中每个所述模块包括前室，顶后室和底后室，所述前室具有位于其中的顶部电连接件和底部电连接件，并且其中每个所述顶部电连接件电连接到位于所述顶后室中的顶部引线且每个所述底部电连接件电连接到位于所述底后室中的底部引线。
2.根据权利要求1所述的模块化测试开关，其中所述中间模块的所述接合特征包括在所述中间模块的第一侧上的多个孔和在所述中间模块的与所述第一侧相对的第二侧上的多个突起。
3.根据权利要求2所述的模块化测试开关，其中所述第一端模块的所述接合特征包括多个孔且所述第二端模块的所述接合特征包括多个突起。
4.根据权利要求1所述的模块化测试开关，其中每个所述第一端模块，第二端模块和中间模块进一步包括通孔，其中当设置在所述堆叠布置中时，所述第一端模块通孔，所述第二端模块通孔和所述中间模块通孔对准。
5.根据权利要求4所述的模块化测试开关，其中保持棒被接收在所述对准的通孔中，所述保持棒将所述第一端模块，所述第二端模块和所述多个中间模块耦合在一起。
6.根据权利要求1所述的模块化测试开关，进一步包括盖组件，所述盖组件包括多个盖子，所述盖组件可定位在打开和关闭配置中，所述盖子位于堆叠布置中，每个所述盖子包括用于在所述堆叠布置中将相邻的盖子接合的接合特征。
7.根据权利要求6所述的模块化测试开关，其中所述盖子的所述接合特征包括所述盖子的第一侧上的孔和所述盖子的与所述第一侧相对的第二侧上的突起。
8.根据权利要求6所述的模块化测试开关，其中每个所述盖子包括磁铁且每个所述端模块包括磁铁，所述盖子磁铁和所述端模块磁铁被定位用于将盖组件保持在所述关闭配置中。
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